鋼桁架的常用腹桿體系
2023-10-07 09:44 陜西鋼結構 華邦建設
鋼桁架的腹桿布置應使桁架受力合理、構造簡單。因此要求腹桿和節點數盡量少些，斜腹桿和弦桿夾角在30度至60度。受壓弦桿的節間尺寸不能太大，以免其長細比太大而整體穩定性較差。弦桿受荷載作用，其節點布置應與集中荷載作用位置相配合，以避免荷載作用在節間內使弦桿受彎。例如鋼屋架中常使上弦節間劃分與屋面檁條間距或大型屋面板寬度相一致。在必須節間內承受荷載時，節間尺寸不能過大，以減小彎矩值。此外，當有可能時，應盡量使較長腹桿受拉和較短腹桿受壓。
鋼桁架的常用腹桿體系有人字式、單斜式、再分式、交叉式、K式和菱形等形式。
一、人字式
人字式腹桿體系的腹桿數和節點數少，應用較廣。為了減小節間荷載對弦桿的作用或受壓弦桿的節間尺寸，通常可增加部分豎桿，這些附加豎桿的受力和截面均較小。
二、單斜式
單斜式腹桿體系用于上、下弦桿都要求有較小節間尺寸的情況，一般用于跨度較大的鋼桁架。其腹桿數增多且斜腹桿和豎腹桿都受到較大的內力作用，但斜腹桿的方向如圖示布置時，一般可使較長的斜腹桿受拉和較短的豎腹桿受壓。有時為了減小弦桿和腹桿的長度，可對上述腹桿體系增加再分腹桿而形成再分式腹桿體系。
三、再分式
再分式體系可以對上弦桿部分或對下弦桿部分再分。在鋼屋架中總是對上弦桿部分再分，因為上弦桿承受屋面荷載并受壓，常要求有較密的節點，而不受荷載和受拉的下弦 桿常可保持較稀的節點。再分式體系腹桿和節點數增多，但各組再分式腹桿只在其局部范圍的荷載作用下受較小的內力，其截面規格常很小，故當桁架跨度和高度較大導致主要腹桿較長和截面較粗時，用再分式體系常比加密主要腹桿更節省鋼材。
四、交叉式
在支撐桁架和塔架中，常采用交叉式腹桿體系，這樣能較好地承受變向荷載。這類桁架中常常是交叉斜桿較長而內力較小，則交叉斜桿常按拉桿設計，其長細比≤拉桿的容許長細比即可，當其受壓時則認為該桿失穩而不參與受力，因而成為該圖中實線所示的單斜式腹桿體系的桁架。當荷載較大時，則交叉斜桿設計成既能受拉又能受壓，這時在橫向荷載作用下交叉斜桿是一根受拉另一根受壓，通常假定為各受一半剪力。
五、K式和菱形
K式和菱形腹桿體系同時減小上、下弦桿和腹桿的長度，且每個節間有兩根腹桿共同承受桁架剪力，適用于跨度和高度較大并且荷載較重的鋼桁架。
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